钱德拉观测确认来自Pictor A的对射

时间：2021-07-07 07:52:09 来源：

这个新的合成图像以X射线（蓝色）和无线电波（红色）显示了射流。

天文学家已经发现了一个巨大的喷气机，连续爆炸了超过300,000光年，从Pictor A星系中喷出。除了主喷气机之外，他们还发现了喷气机朝相反方向移动的证据。

星球大战专营权具有虚构的“死亡之星”，可以在太空中发射强大的辐射束。但是，宇宙所产生的现象往往超过科幻小说所能想到的。

Pictor A星系就是其中一种令人印象深刻的天体。这个星系位于距地球近5亿光年的地方，其中心包含一个超大质量的黑洞。当物料向事件视界旋转时，释放大量的重力能量，这是下落的物料无法返回的点。这种能量产生了巨大的粒子束或射流，这些粒子以接近光速的速度行进到银河系空间中。

为了获得这架飞机的图像，科学家在15年中的不同时间使用了NASA的钱德拉X射线天文台。在此新合成图像中，钱德拉的X射线数据（蓝色）已与澳大利亚望远镜紧凑阵列（红色）的无线电数据结合在一起。

通过研究X射线和无线电波中所见结构的细节，科学家寻求对这些巨大的准直爆炸有更深入的了解。

Pictor A中的喷气机[向右]是离我们最近的喷气机。它在300,000光年的距离内显示连续的X射线发射。相比之下，整个银河系的直径约为100,000光年。由于其相对的接近性以及钱德拉（Chandra）制作详细X射线图像的能力，科学家们可以查看喷气机的详细特征，并测试有关产生X射线的方式的想法。

除了观察到的指向图像右侧的突出喷流之外，研究人员还报告了另一种指向相反方向的喷流的证据，称为“逆向喷流”。尽管先前曾报道过这种反冲的初步证据，但这些新的钱德拉数据证实了它的存在。与反向射流相比，反向射流的相对模糊性可能是由于反向射流的运动远离视线到地球。

标记的图像显示了超大质量黑洞，射流和反向射流的位置。还被标记为“无线电波瓣”，喷气机将喷气推入周围的气体中，并且是由冲击波（类似于超音速飞机的音爆）引起的“热点”，在喷气机尖端附近。

用钱德拉观察到的射流和反射流的详细特性表明，它们的X射线发射可能来自围绕磁场线旋转的电子，该过程称为同步加速器发射。在这种情况下，电子在沿着喷嘴移出时必须不断地重新加速。这种情况的发生方式尚不完全清楚

研究人员排除了产生喷气机X射线发射的另一种机制。在这种情况下，电子以接近光速的速度从射流中的黑洞飞走，穿过宇宙大爆炸后宇宙高温初期遗留下来的宇宙背景辐射（CMB）。当快速移动的电子与这些CMB光子之一碰撞时，它可以将光子的能量提升到X射线带。

射流的X射线亮度取决于电子束的功率和背景辐射的强度。来自Pictor A中的射流和反向射流的X射线的相对亮度与涉及CMB的此过程中预期的不匹配，并有效地消除了它作为射流中X射线产生的来源。

描述这些结果的论文将发表在《皇家天文学会月刊》上。作者是英国赫特福德郡大学的Martin Hardcastle，澳大利亚悉尼大学的Emil Lenc，英国布里斯托大学的Mark Birkinshaw，英国南安普顿大学的Judith Croston，美国南安普顿大学的Joanna Goodger。赫特福德郡大学，麻省剑桥麻省理工学院的Herman Marshall，佛罗里达理工学院的Eric Perlman，麻省剑桥的哈佛-史密森尼天体物理学中心的Aneta Siemiginowska，波兰Jagiellonian大学的Lukasz Stawarz和戴安娜（Diana）来自布里斯托大学的Worrall。

研究报告的PDF副本：钱德拉对Pictor A的深入观察

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